hard chrome plating pada baja karbon rendah

i

HARD CHROME PLATING PADA BAJA KARBON RENDAH

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin

Disusun oleh:

Y. CHANDRA AGUNG TRIATMAJA

NIM : 095214049

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2011

ii

HARD CHROME PLATING FOR LOW CARBON STEEL

FINAL ASSIGNMENT

Presented as partial fulfillment of the requirement

as to obtain the Sarjana Teknik Degree

in Mechanical Engineering

by


Student Number : 095214049

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2011

iii

TUGAS AKHIR


Oleh:


NIM : 095214049

Telah disetujui oleh:

iv

TUGAS AKHIR


Dipersiapkan dan disusun oleh :

NAMA : Y. CHANDRA AGUNG TRIATMAJA

NIM : 095214049

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

pada tanggal 31 Maret 2011

Susunan Dewan Penguji

Tugas Akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan

Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Yogyakarta, 13 Mei 2011

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.



vi

Dipersembahkan kepada:

• Tuhan Yesus Kristus atas segala yang terjadi pada diriku .

• Ag. Suharyanto, Agnes S. selaku orangtua beserta R. FX. Ferry C. P., S.T.;

C. Vera Dwi P., S.Farm., Apt.; Ni Kadek M, S.T.; Michael Putu Abimanyu;

Dwi Handoyo, Amd. selaku keluarga yang selalu mendukungku.

• Tim Tugas Akhir: Robertus Agung Setyawan, Anangtias Brigita, Yulius

Dwi Haksoro, dkk. yang selalu membantu dan menghiburku dalam proses

penulisan Tugas Akhir.

• Andreas Indra K., Fery Kristanto, Kristanto Wibowo, Benikdictus Alfian

Krisna, dkk. atas bantuan dan hiburan selama proses penulisan Tugas Akhir.

• Ni Wayan J. Riska atas cinta, kasih sayang, dan kesabaran yang selalu

mendukung dan mengingatkanku.

vii

INTISARI

Biasanya petani memanfaatkan jerami hanya untuk pakan ternak sapi

mereka, dan sisanya jerami akan dibakar atau dibiarkan membusuk. Padahal

jerami bisa diolah menggunakan mesin pencacah jerami untuk menghasilkan

pupuk, pakan ternak unggas, dan bahan bakar alternatif. Pada kenyataannya alat

potong cepat terkorosi, mudah tumpul, dan berumur pakai sebentar. Penelitian ini

bertujuan untuk meningkatkan kemampuan alat potong pada mesin pencacah

jerami.

Peningkatan kemampuan alat potong dilakukan dengan metode hard

chrome plating. Untuk menganalisa hasil elektroplating, dilakukan uji keausan

dengan metode Ogoshi di Laboratorium Ilmu Bahan Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta. Sedangkan uji kekerasan dilakukan di Laboratorium Ilmu Logam

Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Dengan dilakukan hard chrome plating, benda uji yang ketebalannya

bertambah 0,093 mm mengalami peningkatan ketahanan aus sebesar 20,04%.

Ketebalan lapisan hard chrome tersebut membuat peningkatan kekerasan tidak

dapat teramati dengan pengujian kekerasan Brinell.

Kata kunci: alat potong, peningkatan ketahanan aus, hard chrome plating.

viii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Y. Chandra Agung Triatmaja

Nomor mahasiswa : 095214049

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma Karya Ilmiah saya yang berjudul:


Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikiansaya memberikan

kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan,

mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola dalam bentuk pangkalan data,

mendistribusi secara terbatas, dan mempublikasikan di Internet untuk kepentingan

akademis tanpa perlu ijin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya

sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan seksama.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal 13 Mei 2011

Yang menyatakan

Y. Chandra Agung Triatmaja

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala

berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang

berjudul: PENINGKATAN KETAHANAN AUS BAJA 0,129% C DENGAN

METODE HARD CHROME PLATING

Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

Dalam penelitian dan penyusunan Tugas Akhir ini tentunya tidak terlepas

dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis

ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T., Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Bapak Wibowo Kusbandono, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing

Akademik 2009.

4. Bapak Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku pembimbing Tugas

Akhir ini.

5. Bapak Samsul Huda, yang mengajari penulis tentang proses hard

chrome dengan benar.

6. Dosen-dosen program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma,

atas ilmu pengetahuan dan bimbingannya kepada penulis semasa

kuliah .

7. Mas Martono DS, Laboran pada Laboratorium Ilmu Logam

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

8. Mas Intan Widanarko, Laboran pada Laboratorium Teknologi

Mekanik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

9. Adhi Setya Hutama, rekan seperjuangan dalam melakukan penelitian

proses hard chrome.

x

10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam pemberian semangat

sampai dengan penyusunan skripsi ini yang tidak dapat penulis tulis

diatas.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan

Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari

berbagai pihak. Akhirnya besar harapan penulis semoga hasil penelitian ini

bermanfaat bagi perkembangan ilmu teknik.


Penulis


xi��

�

�

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................... i

TITLE PAGE ...................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................. iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................... vi

INTISARI ........................................................................................... vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN ..................................... viii

KATA PENGANTAR ........................................................................ ix

DAFTAR ISI ...................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xv

BAB I. PENDAHULUAN .......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2 Tujuan ........................................................................................ 2

1.3 Manfaat ...................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ........................................................................ 2

1.5 Metode Pemecahan Masalah ...................................................... 3

BAB II. DASAR TEORI ............................................................................ 4

2.1 Baja Karbon ............................................................................... 4

xii��

�

�

2.2 Elektroplating ............................................................................. 5

2.2.1 Prinsip Kerja Elektroplating ............................................. 6

2.2.2 Kondisi yang Diperhatikan Saat Proses Elektroplating ..... 7

2.2.3 Macam-macam Proses Pelapisan dengan Elektroplating .. 8

2.3 Pengujian Kekerasan .................................................................. 10

2.3.1 Prinsip Pengujian Kekerasan ............................................ 10

2.3.2 Proses Pengujian Kekerasan ............................................ 11

2.4 Pengujian Keausan ...................................................................... 12

2.4.1 Prinsip Pengujian ............................................................. 13

2.4.2 Macam-macam Jenis Keausan ......................................... 14

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................ 17

3.1 Skema Kerja Penelitian .............................................................. 17

3.2 Persiapan Bahan dan Peralatan ................................................... 18

3.3 Pembuatan Spesimen Hard Chrome ........................................... 19

3.3.1 Peercobaan 1 ................................................................... 19

3.3.2 Percobaan 2 ..................................................................... 20

3.3.3 Perlakuan Tambahan Dalam Pembuatan Spesimen Hard

Chrome ............................................................................ 21

3.3.4 Percobaan 3 ..................................................................... 22

3.3.5 Percobaan 4 ..................................................................... 23

3.3.6 Percobaan 5 ..................................................................... 24

xiii��

�

�

3.4 Pengujian Keausan ..................................................................... 26

3.5 Pengujian Kekerasan Brinell ...................................................... 26

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................... 28

4.1 Pembuatan Material Hard Chrome ............................................ 28

4.2 Pengujian Kekerasan .................................................................. 32

4.3 Pengujian Keausan ..................................................................... 33

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 35

5.1 Kesimpulan ................................................................................ 35

5.2 Saran .......................................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 37

LAMPIRAN ....................................................................................... 38

xiv��

�

�

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Harga patokan beban uji Brinell ........................................ 11

Tabel 3.1 Beban uji pengujian Brinell .............................................. 26

Tabel 4.1 Hasil uji kekerasan ........................................................... 32

Tabel 4.2 Hasil uji keausan .............................................................. 33

xv��

�

�

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangkaian proses elektroplating ....................................... 7

Gambar 2.2 Skema proses pelapisan tembaga ...................................... 8

Gambar 2.3 Skema proses pelapisan nikel ............................................ 9

Gambar 2.4 Ilustrasi uji kekerasan Brinell ............................................ 11

Gambar 2.5 Pengujian keausan dengan metode Ogoshi ........................ 13

Gambar 2.6 Ilustrasi keausan adhesif ................................................... 14

Gambar 2.7 Ilustrasi keausan abrasif .................................................... 15

Gambar 2.8 Ilustrasi keausan lelah ....................................................... 16

Gambar 2.9 Ilustrasi keausan oksidasi .................................................. 16

Gambar 3.1 Skema kerja penelitian ...................................................... 17

Gambar 3.2 Dial kaliper ....................................................................... 18

Gambar 3.3 Mikrometer ....................................................................... 18

Gambar 3.4 Instalasi proses elektroplating percobaan 1 ....................... 19

Gambar 3.5 Hasil percobaan 1 ............................................................. 20





Gambar 3.10 Pelilitan material ............................................................... 23



xvi��

�

�



Gambar 3.15 Mesin uji keausan ............................................................. 26

Gambar 3.16 Mesin uji kekerasan Brinell dan mikroskop ...................... 27

Gambar 4.1 Material yang diuji kekerasan ........................................... 33

Gambar 4.2 Grafik peningkatan ketahanan aus ..................................... 34

Gambar 4.3 Dokumentasi pengujian keausan ....................................... 34

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kenyataan yang kita lihat di masyarakat pedesaan, pada saat memanen

padi para petani mengambil jerami untuk pakan ternak ruminansia dan untuk

keperluan lainnya. Sisa jerami yang tidak terpakai biasanya langsung dibakar atau

dibiarkan sampai membusuk. Sesungguhnya jerami memiliki banyak kegunaan,

jadi sangat disayangkan jika jerami tersebut dibakar atau dibiarkan. Kegunaan

jerami selain untuk pakan ruminansia adalah untuk pakan ternak ayam, pupuk,

dan bisa juga untuk bahan bakar alternatif.

Dengan mesin pencacah jerami, jerami yang sudah tidak digunakan lagi

diolah dan menghasilkan pupuk atau pakan ternak, dan sebagai bahan dasar bahan

bakar alternatif. Meskipun disebut mesin pencacah jerami yang tujuan utamanya

untuk mencacah jerami, mesin ini juga dapat berfungsi untuk memotong ranting-

ranting, sehigga kemampuan alat potong dan motor dari mesin pencacah jerami

haruslah semaksimal mungkin.

Untuk mencapai hasil maksimal, diperlukan alat potong yang tajam,

tahan lama, dan tidak mudah tumpul. Akan tetapi alat potong yang sering dipakai

adalah alat potong yang mudah tumpul sehingga harus sering diasah dan sering

diganti. Hal ini membuat waktu produksi menjadi lama, hasil pekerjaan menjadi

tidak maksimal, dan biaya untuk perawatan menjadi meningkat.

2

�

�

Untuk menyelesaikan masalah tersebut alat potong pada mesin pencacah

jerami sebaiknya dilapisi lapisan paduan, semisal hard chrome. Pelapisan hard

chrome ini bertujuan agar alat potong tetap tajam dan tahan lama, tidak mudah

berkarat, dan tidak sering mengasah alat potong. Maka dengan pelapisan ini

produksi menjadi maksimal.

1.2 Tujuan

1. Mendapatkan metode dan parameter yang tepat untuk proses hard

chrome plating.

2. Peningkatan lapisan kekerasan pada alat potong mesin pencacah jerami.

3. Peningkatan ketahanan aus alat potong pada mesin pencacah jerami.

1.3 Manfaat

Membantu petani untuk mengoptimalkan kerja dari alat potong mesin

pencacah jerami untuk mempermudah dalam pembuatan pupuk dan pakan ternak.

1.4 Batasan Masalah

Batasan-batasan masalah yang ditetapkan dalam unjuk kerja ketajaman

pisau dengan lapisan hard chrome adalah:

1. Benda uji yang dipakai adalah low carbon steel dengan 0,129% C.

2. Membandingkan kemampuan potong dari alat potong yang menggunakan

lapisan hard chrome dengan alat potong tanpa lapisan dengan uji

keausan.

3. Membandingkan kemampuan potong dari alat potong yang menggunakan

lapisan hard chrome dengan alat potong tanpa lapisan dengan uji

kekerasan.

3

�

�

1.5 Metode Pemecahan Masalah

1. Studi lapangan bertujuan mencari data-data yang diperlukan untuk

menunjang penelitian ini, sehingga penelitian yang dikerjakan dapat

bermanfaat dengan baik di lapangan.

2. Mendalami teori dasar yang dipakai dalam penyusunan tugas akhir.

Penyusunan ini didasarkan dari beberapa buku referensi, kemudian

disusun secara sistematis dan sejelas mungkin sebagai penunjang teori

dasar dengan batasan masalah yang akan dibahas.

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Baja Karbon

Yang dimaksud baja karbon adalah baja yang terdiri dari besi (Fe) dan

karbon (C). Beberapa unsur yang lain kadang-kadang terdapat pada baja karbon

tapi dengan kadar yang sangat kecil, misalnya Si, Mn, S, dan P. Biasanya

keikutsertaan material tersebut di dalam baja karbon dinamakan impuritis.

Berdasarkan tinggi rendahnya prosentase karbon di dalam baja, maka

baja karbon dikelompokkan sebagai berikut:

1. Baja karbon rendah

Pada baja ini prosentase karbon antara 0,10-0,25%. Karena karbon yang

dikandung sangat rendah, maka baja ini lunak dan tidak dapat

dikeraskan. Baja ini dapat dituang, dikeraskan permukaanya (case

hardening), mudah ditempa dan dilas. Baja dengan prosentase di bawah

0,15% memiliki machinability yang jelek.

2. Baja karbon tengah

Pada baja ini prosentase karbon antara 0,25-0,55%. Oleh sebab itu, sifat

dari baja ini adalah dapat dilas dan dapat dikerjakan pada mesin dengan

baik. Biasanya baja ini dipergunakan untuk beberapa bagian dari mesin

misalnya: poros, poros engkol, dan lain-lain.

5

3. Baja karbon tinggi

Pada baja ini prosentase karbon antara 0,55-0,70%. Baja ini lebih cepat

dikeraskan daripada jenis yang lain, karena kadar karbon yang lebih

tinggi. Penggunaan jenis baja ini sangat terbatas karena memiliki

machinability dan weldability yang jelek dan sukar dibentuk.

2.2 Elektroplating

Elektroplating adalah proses pengendapan logam pada permukaan suatu

logam atau non logam (benda kerja), secara elektrolisis. Endapan yang terjadi

bersifat adesif terhadap logam dasar. Dalam teknologi pengerjaan logam, proses

lapis listrik termasuk dalam proses pengerjaan akhir metal finishing. Adapun

fungsi dari lapisan logam adalah sebagai berikut :

1. Memperbaiki penampilan dekoratif, misalnya pelapisan perak dan emas.

2. Melindungi dari korosi, yaitu:

a. Melindungi logam dasar dengan logam yang lebih mulia, misalnya

pelapisan platina, emas, dan baja.

b. Melindungi logam dasar dengan logam yang kurang mulia, misalnya

pelapisan seng pada baja.

3. Meningkatkan ketahanan produk terhadap abrasi, misalnya chromium

keras.

4. Memperbaiki kehalusan atau bentuk permukaan dan toleransi dasar,

misalnya pelapisan nikel dan chromium.

5. Elektroforming, yaitu membentuk benda kerja dengan cara endapan.

6

2.2.1 Prinsip Kerja Elektroplating

Pelapisan logam dengan menggunakan listrik adalah rangkaian dari

sumber arus listrik, anoda, larutan elektrolit, dan katoda. Semua rangkaian

tersebut di susun membentuk suatu sistem lapis listrik. Anoda dihubungkan

dengan kutub positif, katoda dihubungkan dengan kutub negatif. Keduanya

dimasukan ke dalam larutan elektrolit dan di beri arus listrik, sehingga terjadi

proses pelapisan logam pada katoda.

1. Sumber arus listrik.

Sumber arus listrik yang digunakan pada proses pelapisan secara listrik

adalah arus searah dengan tegangan rendah, tegangan berkisar antara 6–

12V. Untuk mendapatkan arus listrik tersebut digunakan rectifier dimana

arus yang dikeluarkan dari rectifier ini bersifat arus searah, tegangan

rendah dan konstan serta arus yang mengalir besar dan bisa divariasikan.

2. Larutan elektrolit.

Untuk setiap pelapisan larutan elektrolit berbeda-beda, tergantung logam

pelapisnya.

3. Anoda.

Anoda adalah suatu terminal positif dalam larutan elektrolit dan terbagi

dalam dua golongan, yaitu:

a. Anoda larut (soluble anode) yang larut berfungsi untuk penghantar

arus listrik dan juga sebagai bahan baku pelapis, misalnya anoda nikel

dan anoda seng.

7

b. Anoda tak larut (unsoluble anode) yang berfungsi sebagai penghantar

arus listrik saja, misalnya anoda Pb pada proses pelapisan kromium.

4. Katoda

Pada proses elektroplating, katoda bisa diartikan sebagai benda kerja

yang akan dilapisi.

Gambar 2.1 Rangkaian proses elektroplating

2.2.2 Kondisi yang Diperhatikan Saat Proses Elektroplating

1. Banyaknya rapat arus listrik yang ditentukan untuk mendapatkan atom-

atom logam pada setiap benda kerja yang akan dilapis.

2. Tegangan pada proses elektroplating harus pada keadaan konstan, tidak

dipengaruhi oleh besarnya ampere.

3. Suhu larutan harus dapat mempengaruhi mutu lapisan.

4. PH Larutan digunakan untuk menentukan derajat keasaman suatu larutan,

dan untuk memeriksa kemampuan larutan dalam menghasilkan lapisan

yang lebih baik.

8

2.2.3 Macam-macam Proses Pelapisan dengan Elektroplating

1. Proses pelapisan tembaga

Pelapisan tembaga digunakan sebagai lapisan perantara dan sebagai

lapisan dasar hantar panas dan arus listrik yang baik. Jika benda kerja

terbuat dari baja dan paduannya, maka pelapisan perantara perlu

dilakukan, sedangkan logam yang ada unsur tembaga, tidak perlu

pelapisan perantara.

Gambar 2.2 Skema proses pelapisan tembaga

2. Proses pelapisan nikel

Pelapisan nikel merupakan kelanjutan dari proses pelapisan tembaga dan

diakhiri dengan proses pelapisan chromium. Pengerjaan pendahuluan

meliputi pembersihan secara mekanis, pencucian, pembersihan karat dan

pembilasan. Jika logam dasar terbuat dari paduan tembaga, maka

pelapisan nikel bisa langsung dilakukan tanpa proses pelapisan tembaga.

Gambar 2.3 Skema proses pelapisan nikel

9

3. Proses pelapisan krom

a. Pelapisan krom dekoratif

Pada pelapisan ini umumnya logam (benda kerja) terlebih dulu

dilapisi tembaga lalu nikel dan akhirnya chromium. Tebal lapisan

berkisar antara 0,25-0,5 mikron. Lapisan ini memberikan kenampakan

yang indah dan bersifat nontarnishing pada barang-barang yang

dilapis. Lapisan krom dekoratif tahan terhadap abrasi dan banyak

digunakan untuk pelapisan perabot rumah tangga, kendaraan

bermotor, mobil, alat-alat bedah dan gigi.

b. Pelapisan hard chrome

Pada pelapian ini, chrome diendapkan pada logam dasar secara

langsung tanpa pelapisan perantara dengan ketebalan 0,1-0,2 mm.

Manfaat dari hard chrome antara lain agar logam tersebut:

- Lebih tahan terhadap karat.

- Melapisi permukaan logam agar lebih keras.

- Dalam ketebalan tertentu, hard chrome tahan terhadap goresan.

- Agar permukaan logam lebih licin.

- Melindungi base material agar tahan terhadap suhu, cuaca, gesekan

atau goresan.

10

2.3 Pengujian Kekerasan

Uji kekerasan adalah salah satu cara untuk mengetahui sifat mekanik

suatu bahan. Ada beberapa definisi yang dipakai untuk menyatakan kekerasan

antara lain adalah cara penekanan Brinell, Vickers, Rockwell dan lain-lain.

Identor yang digunakan adalah material yang lebih keras dari benda uji dan bisa

berbentuk bola, piramida, dan kerucut.

2.3.1 Prinsip Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan menurut Brinell bertujuan menentukan kekerasan

suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap bola baja yang

ditekankan pada permukaan material uji tersebut. Pengujian Brinell ini hanya

diperuntukan material yang memiliki kekerasan Brinell sampai dengan 400

(ditulis 400 HB). Lebih dari itu dipakai pengujian Rockwell atau Vickers.

Angka kekerasan Brinell (HB) adalah hasil bagi dari Beban Uji (F) dalam

kgf dengan Luas Penampang Bekas Luka Tekan Bola Baja (A) dalam mm2.

Notasi HB dilengkapi dengan indeks yang menyatakan syarat-syarat pengujian,

yaitu diameter bola baja, beban uji, dan lama pengujian (pembebanan uji).

Contohnya HB 5/750/15 yang berarti pengujian kekerasan Brinell dengan bola

berdiameter 5mm, beban uji 750kgf dan lama pengujian (pembebanan uji) 15

detik.

( ) ��

��

�−−

=22..

.2

dDDD

FHB

π

�

11

Gambar 2.4 Ilustrasi uji kekerasan Brinell

2.3.2 Proses Pengujian Kekerasan

1. Bola baja disinggungkan permukaan benda uji, kemudian diberi beban

tegak lurus (sesuai dengan Tabel 2.1) terhadap permukaan tersebut, bebas

hentakan (bebas kejut) dan secara demikian berangsur-angsur sehingga

beban uji tercapai dalam waktu pembebanan uji selama 15 detik untuk

semua jenis baja dan selama 30 detik untuk metal bukan besi.

Tabel 2.1 Harga patokan beban uji Brinell

��

��

��

��

� ��

�� !��

��

��"�#�$�� "��$�� "�%$�� "��%$��

��

��

��

2. Pada umumnya pusat tempat pengujian berjarak sekurang-kurangnya 2D

dari tepi material dan jarak antar titik pengujian sekurang-kurangnya 3D.

3. Percobaan harus dilakukan sedemikian rupa, sehingga tidak ada hal-hal

yang menyebabkan kekeliruan hasil uji, misalnya tonjolan pada pinggiran

luka tekan. Sesudah pengujian dilaksanakan, permukaan material uji

bagian bawah sama sekali tidak boleh memperlihatkan tanda-tanda

deformasi.

12

Keterangan:

1. Garis tengah bekas luka tekan d harus diukur dengan ketelitian 0,01mm.

2. Untuk menghindari terjadinya deformasi pada permukaan material uji

bagian bawah, maka ditentukan tebal material benda uji:

tekanlukabekasdalamnyaxS 17min =

3. Pengujian tarik yang relatif mahal dapat diganti dengan pengujian

Brinell. Meskipun sampai saat ini belum ada rumus yang menyatakan

hubungan pasti antara batas patah tarik (σB) dan angka kekerasan Brinell.

a. Untuk baja BrinellasankerkexB 5,3=σ (berlaku sampai σB =

1400 N/mm2).

b. Untuk baja BrinellasankerkexB 0,4=σ (berlaku 1400 < σB <

2100 N/mm2).

2.4 Pengujian Keausan

Keausan didefinisikan sebagai kehilangan material secara progresif atau

pemindahan sejumlah material dari suatu permukaan sebagai suatu hasil

pergerakan relatif antara permukaan tersebut dan permukaan lainnya. Keausan

telah menjadi perhatian praktis sejak lama, tetapi hingga beberapa saat lamanya

masih belum mendapatkan penjelasan ilmiah yang besar sebagaimana halnya pada

mekanisme kerusakan akibat pembebanan tarik, impak, puntir atau fatigue. Hal ini

disebabkan masih lebih mudah untuk mengganti komponen suatu sistem

dibandingkan melakukan desain komponen dengan ketahanan/umur pakai yang

lama.

13

Saat ini, prinsip penggantian dengan mudah seperti itu tidak dapat

diberlakukan lebih lanjut karena pertimbangan biaya. Pembahasan mekanisme

keausan pada material berhubungan erat dengan gesekan dan pelumasan. Telaah

mengenai ketiga subyek ini yang dikenal dengan nama ilmu Tribologi. Keausan

bukan merupakan sifat dasar material, melainkan response material terhadap

sistem luar (kontak permukaan). Material apapun dapat mengalami keausan

disebabkan mekanisme yang beragam.

2.4.1 Prinsip Pengujian Keausan

Pengujian keausan dapat dilakukan dengan berbagai macam metode dan

teknik, yang semuanya bertujuan untuk mensimulasikan kondisi keausan aktual.

Salah satunya adalah dengan metode Ogoshi dimana benda uji memperoleh beban

gesek dari cincin yang berputar (revolving disc). Pembebanan gesek ini akan

menghasilkan kontak antar permukaan yang berulang-ulang yang pada akhirnya

akan mengambil sebagian material pada permukaan benda uji. Besarnya jejak

permukaan dari material tergesek itulah yang dijadikan dasar penentuan tingkat

keausan pada material. Semakin besar dan dalam jejak keausan maka semakin

tinggi volume material yang terlepas dari benda uji. Ilustrasi skematis dari kontak

permukaan antara revolving disc dan benda uji diberikan oleh Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Pengujian keausan dengan metode Ogoshi

14

Dengan B adalah tebal revolving disc (mm), r jari-jari disc (mm), b lebar celah

material yang terabrasi (mm) maka dapat diturunkan besarnya volume material

yang terabrasi (W):

rbBW .12. 3=

Laju keausan (V) dapat ditentukan sebagai perbandingan volume terabrasi (W)

dengan jarak luncur x (setting pada mesin uji):

( ) xrbBxWV .12. 3==

Sebagaimana telah disebutkan, material jenis apapun akan mengalami keausan

dengan mekanisme yang beragam, yaitu keausan adhesif, abrasi, lelah dan

oksidasi.

2.4.2 Macam-macam Jenis Keausan

1. Keausan adhesif:

Terjadi bila kontak permukaan dari dua material atau lebih

mengakibatkan adanya perlekatan satu sama lain dan pada akhirnya

terjadi pelepasan/ pengoyakan salah satu material, seperti diperlihatkan

oleh Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Ilustrasi skematis keausan adhesif

15

2. Keausan abrasif:

Terjadi bila suatu partikel keras (asperity) dari material tertentu meluncur

pada permukaan material lain yang lebih lunak sehingga terjadi

pemotongan material yang lebih lunak. Tingkat keausan pada mekanisme

ini ditentukan oleh derajat kebebasan (degree of freedom) partikel keras

(sperity). Contohnya partikel pasir silica akan menghasilkan keausan

yang lebih tinggi ketika diikat pada suatu permukaan seperti kertas

amplas, dibandingkan bila partikel tersebut berada di dalam sistem slury.

Pada kasus pertama partikel tersebut kemungkinan akan tertarik

sepanjang permukaan dan mengakibatkan pengoyakan sementara pada

kasus terakhir partikel tersebut mungkin hanya berputar tanpa efek

abrasi.

Gambar 2.7 Ilustrasi keausan abrasif

3. Keausan lelah:

Merupakan mekanisme yang relatif berbeda dibandingkan dua

mekanisme sebelumnya, yaitu dalam hal interaksi permukaan. Baik

keausan adhesive maupun abrasif melibatkan hanya satu interaksi

sementara pada keausan lelah dibutuhkan interaksi multi. Permukaan

yang mengalami beban berulang akan mengarah pada pembentukan

retak-retak mikro (t1). Retak-retak tersebut pada akhirnya menyatu (t2)

16

dan menghasilkan pengelupasan material (t3). Tingkat keausan sangat

tergantung pada tingkat pembebanan.

Gambar 2.8 Ilustrasi keausan lelah

4. Keausan oksidasi:

Seringkali disebut sebagai keausan korosif. Pada prinsipnya mekanisme

ini dimulai dengan adanya perubahan kimiawi material di bagian

permukaan oleh faktor lingkungan. Kontak dengan lingkungan ini akan

menghasilkan pembentukan lapisan pada permukaan dengan sifat yang

berbeda dengan material induk. Sebagai konsekuensinya, material pada

lapisan permukaan akan mengalami keausan yang berbeda. Hal ini

selanjutnya mengarah kepada perpatahan interface antara lapisan

permukaan dan material induk dan akhirnya seluruh lapisan permukaan

itu akan tercabut. Gambar 2.9 memperlihatkan skematis mekanisme

keausan oksidasi/korosi ini.

Gambar 2.9 Ilustrasi keausan oksidasi

17

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Skema Kerja Penelitian

Gambar 3.1 Skema kerja penelitian

18

3.2 Persiapan Bahan dan Peralatan

1. Material uji yang diperoleh dari bengkel Handayani.

2. Peralatan:

a. Kaliper.

Gambar 3.2 Dial kaliper

b. Mesin elektroplating hard chrome, milik Laboratorium Ilmu Logam,

Universitas Sanata Dharma.

c. Mikrometer.

Gambar 3.3 Mikrometer

d. Kawat tembaga.

d. Mikroskop.

e. Autosol.

g. Amperemeter dan voltmeter.

f. Mesin uji keausan, milik Labortorium Bahan Teknik, Universitas

Gajah Mada Yogyakarta.

g. Mesin uji kekerasan Brinell MOD 100 MR.

19

3.3 Pembuatan Spesimen Hard Chrome

Perlakuan yang dilakukan dalam pembuatan material hard chrome:

1. Pembuatan material uji dilakukan tanpa proses pemesinan dan dengan

proses pemesinan.

2. Sumber arus menggunakan aki.

3. Pengecekan dilakukan tiap satu jam.

3.3.1 Percobaan 1

Percobaan pertama mendapat perlakuan berupa material disiapkan tanpa

proses pemesinan dan sumber arus menggunakan aki. Prosesnya:

1. Material disiapkan dengan kikir dan gergaji.

2. Material diberi lubang berdiameter 4 mm sebagai lubang gantung.

3. Permukaan tebal dihaluskan menggunakan amplas.

4. Material dibersihkan dengan menggunakan air sabun.

5. Material digantung menggunakan kawat tembaga berdiameter 1,8 mm

dan dicelupkan pada larutan hard chrome.

6. Sumber arus berupa aki dan jarak anoda-katoda sejauh 200 mm.

Gambar 3.4 Instalasi proses elektroplating percobaan 1

7. Pengecekan pertama didapatkan hasil: lapisan tebal, tidak rata, dan

pecah-pecah.

20

Gambar 3.5 Hasil percobaan 1

8. Dari hasil pengecekan pertama dapat disimpulkan bahwa material hasil

elektroplating hard chrome tidak sesuai yang diharapkan, maka

percobaan dihentikan.

3.3.2 Percobaan 2

Percobaan kedua mendapat perlakuan berupa material disiapkan dengan

proses pemesinan dan sumber arus menggunakan aki. Prosesnya:

1. Material disiapkan dengan proses milling dan surface grinding.


3. Material dibersihkan dengan menggunakan air sabun.



5. Sumber arus berupa aki dan jarak anoda-katoda sejauh 200 mm.


21

6. Pengecekan pertama didapatkan hasil: lapisan tebal, tidak rata, dan

pecah-pecah.


7. Dari hasil pengecekan pertama dapat disimpulkan bahwa material hasil

elektroplating hard chrome tidak sesuai yang diharapkan, maka

percobaan dihentikan.

3.3.3 Perlakuan Tambahan Dalam Pembuatan Spesimen Hard Chrome

Karena hasil percobaan pertama dan kedua tidak memuaskan, maka

penulis memutuskan untuk mendatangi supplier unit elektroplating di Semarang.

Dari kunjungan tersebut, didapatkan saran untuk mendapatkan performa dan

kualitas yang baik, yaitu:

1. Sumber arus menggunakan rectifier dengan arus yang dapat diatur.

2. Pembersihan material dari kotoran dan minyak menggunakan air sabun

yang dipanaskan.

3. Besar arus sesuai dengan luas material yang dikrom (fluks: 10-30A/dm

2).

4. Pengaktifan ion pada permukaan material dengan menggunakan HCl

(karena berbahaya untuk kesehatan, saran ini tidak dilakukan dalam

proses penelitian).

22

Dari saran-saran tersebut, percobaan selanjutnya akan diberlakukan

perlakuan yang berbeda-beda. Perlakuan itu berupa:

1. Pembuatan material uji dilakukan dengan proses pemesinan.

2. Sumber arus menggunakan rectifier.

3. Jarak anoda-katoda sejauh 100 mm dan 200 mm.

4. Pengaitan material dengan cara digantung dan dililit.

5. Pengecekan dilakukan tiap satu jam.

3.3.4 Percobaan 3

Percobaan ketiga mendapat perlakuan berupa material disiapkan dengan

proses pemesinan, sumber arus menggunakan rectifier, jarak anoda-katoda sejauh

200 mm, dan pengaitan dengan cara digantung. Prosesnya:



3. Material dipanaskan bersamaan dengan air sabun.

4. Material dibilas dengan air bersih.



6. Sumber arus berupa rectifier dan jarak anoda-katoda sejauh 200 mm.


23

7. Pengecekan pertama didapatkan hasil: lapisan tipis (tembus pandang dan

material awal terlihat samar), rata, dan tidak pecah-pecah.

8. Pengecekan kedua didapatkan hasil: lapisan tipis (penambahan tebal

tidak signifikan dari pengecekan pertama), rata, dan tidak pecah-pecah.


9. Akhirnya, untuk mencapai tuntutan ketebalan (0,1-0,2 mm) diperlukan

waktu 6 jam. Hasilnya: rata, tidak pecah-pecah, dan warna sedikit gelap.

3.3.5 Percobaan 4

Percobaan keempat mendapat perlakuan berupa material disiapkan

dengan proses pemesinan, sumber arus menggunakan rectifier, jarak anoda-katoda

sejauh 200 mm, dan pengaitan dengan cara dililit. Prosesnya:


2. Material dipanaskan besamaan dengan air sabun.


4. Material dililit menggunakan kawat tembaga berdiameter 1,8 mm dan

dicelupkan pada larutan hard chrome.

Gambar 3.10 Pelilitan material

24



6. Pengecekan pertama didapatkan hasil: lapisan tipis (tembus pandang dan

material awal terlihat samar), permukaan material yang dekat dengan

lilitan terlihat lebih tipis dibanding permukaan yang jauh dari lilitan, dan

tidak pecah-pecah.

7. Pengecekan kedua didapatkan hasil: lapisan tipis dan terlihat jelas

perbedaan permukaan material yang dekat dengan lilitan lebih tipis

dibanding permukaan yang jauh dari lilitan.


8. Karena pengecekan kedua telah didapat hasil dengan perfoma yang tidak

sesuai, maka percobaan dihentikan.

3.3.6 Percobaan 5

Percobaan kelima mendapat perlakuan berupa material disiapkan dengan

proses pemesinan, sumber arus menggunakan rectifier, jarak anoda-katoda sejauh

100 mm, dan pengaitan dengan cara digantung. Prosesnya:

25



3. Material dipanaskan besamaan dengan air sabun.






7. Pengecekan pertama didapatkan hasil: lapisan tipis, rata, dan tidak pecah-

pecah.

8. Pengecekan kedua didapatkan hasil: lapisan mulai terlihat gelap.

9. Pengecekan ketiga didapatkan hasil: lapisan menjadi lebih gelap, tetapi

ketebalan belum tercapai.


10.Pengecekan keempat didapatkan hasil: ketebalan lapisan memenuhi

tuntutan (0,185 mm).

26


Pengujian keausan bertujuan untuk menganalisa keausan material hard

chrome dan material awal. Proses pengujian aus berupa material dipasang dalam

mesin uji yang diseting dengan beban 4,5 kg sebagai dan jarak 400 m. Pengujian

aus dilakukan selama 1 menit. Untuk melihat hasil uji aus, digunakan mikroskop.

Gambar 3.15 Mesin uji keausan

3.5 Pengujian Kekerasan Brinell

Pengujian kekerasan Brinell bertujuan untuk membandingkan harga

kekerasan material hard chrome dan material awal. Prosesnya:

1. Permukaan spesimen diratakan lalu dipoles dan dibersihkan.

2. Tentukan diameter identer dan beban penekanan sesuai tabel konversi di

bawah dan diameter bekas penekanan d harus diantara dmin dan dmax.

Tabel 3.1 Beban uji pengujian Brinell

��

��

��

��

� �� !�"��

�� #��$�

��%�&�'�� %��'�� %�('�� %��('��

��

��

��

dmin = 0,25 D

dmax = 0,5 D

27

3. Spesimen dijepit dengan baik.

4. Lakukan kalibrasi nol pada skala beban penekanan.

5. Lakukan penekanan identor dengan cara memutar handle penekan

sampai jarum menunjukkan beban penekanan yang sesuai dengan tabel.

6. Berikan waktu penahanan beban untuk semua jenis bajaselama 15 detik

dan metal bukan besi selama 30 detik.

7. Amati dan catat data besarnya beban penekanan.

8. Lepas penjepitan spesimen.

9. Pengukuran kekerasan dilakukan beberapa kali untuk tiap spesimen.

10. Pindahkan benda uji dari alat uji dan amati besarnya diameter lubang

bekas penekanan dengan menggunakan mikroskop.

11. Catat data dan hitung harga kekerasan untuk spesimen tersebut.

Data mesin uji kekerasan brinell:

D = Diameter identer (mm).

P = Gaya Penekanan (kg).

d = Diameter bekas penekanan (mm).

Angka Kekerasan Brinell (HB)

( ) ��

��

�−−

=22..

.2

dDDD

F

π

Gambar 3.16 Mesin uji kekerasan Brinell dan mikroskop

28

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembuatan Material Hard Chrome

Dari lima percobaan yang telah dilakukan, perbedaan terletak pada

perlakuan:

1. Sumber arus menggunakan aki dan rectifier.

2. Pembuatan material uji dilakukan tanpa proses pemesinan dan dengan

proses pemesinan.

3. Jarak anoda-katoda sejauh 100 mm dan 200 mm.

4. Cara penggantungan material dengan digantung dan dililit.

Perlakuan yang berbeda menghasilkan produk elektroplating yang berbeda pula.

Hal tersebut terbukti dari percobaan pertama, kedua, ketiga, keempat, dan kelima

yang masing-masing mendapatkan produk yang berbeda.

Pada perlakuan sumber arus yang menggunakan aki, produk dari

elektroplating menjadi pecah-pecah, proses penambahan ketebalan lapisan

cenderung cepat, dan tidak berlangsung lama. Lapisan menjadi pecah-pecah

karena arus aki tidak bisa diatur sehingga arus yang digunakan selama proses

terlalu besar untuk elektroplating hard chrome. Tetapi, dengan arus yang besar,

proses penambahan ketebalan terjadi cepat dan akan berhenti jika arus pada aki

telah habis. Produk yang lapisannya pecah-pecah terjadi pada percobaan pertama

dan kedua yang sumber arusnya menggunakan aki.

29

Jika sumber arus menggunakan rectifier, maka arus yang digunakan saat

proses dapat diatur sesuai kebutuhan. Dengan mengatur arus sesuai kebutuhan,

produk dari elektroplating hard chrome menjadi tidak pecah-pecah dan proses

penambahan ketebalan akan berlangsung selama rectifier menyala. Hal tersebut

terbukti pada hasil percobaan ketiga, keempat, dan kelima yang menggunakan

rectifier sebagai sumber arus. Produk elektroplating dari ketiga percobaan tersebut

tidak mengalami pecah-pecah.

Proses pembuatan material uji juga merupakan faktor yang

mempengaruhi produk dari elektroplating. Perbedaan dapat dilihat dari

perbandingan hasil percobaan pertama dengan kedua.

Pada percobaan pertama, pembuatan material uji dilakukan tanpa proses

pemesinan. Tingkat kehalusan yang didapat tidak sehalus jika menggunakan

proses pemesinan. Tingkat kehalusan ini berpengaruh pada tingkat kebersihan

material uji saat proses pembersihan dari lemak, minyak, dan kotoran. Kehalusan

yang jelek berarti permukaan material mempunyai pori-pori yang besar dan

dalam. Hal tersebut membuat proses pembersihan menjadi tidak maksimal.

Dengan material uji yang tidak bersih, maka pada saat dilakukan proses

elektroplating membuat chrome tidak melekat dengan baik.

Material uji yang dibuat dengan proses pemesinan menghasilkan

permukaan yang halus. Tingkat kehalusan yang tinggi membuat proses

pembersihan menjadi maksimal. Dengan material yang bersih dari lemak, minyak,

dan kotoran, maka pada saat proses elektroplating, chrome dapat melekat dengan

baik pada permukaan material. Berdasarkan percobaan kedua, dapat dibuktikan

30

bahwa produk elektroplating mempunyai performa yang lebih bagus daripada

hasil percobaan pertama.

Perlakuan jarak anoda-katoda merupakan faktor yang berpengaruh pada

lama proses elektroplating untuk mencapai ketebalan lapisan yang diinginkan. Hal

tersebut dibuktikan dengan perbandingan pada percobaan ketiga dengan kelima.

Untuk percobaan ketiga dengan jarak anoda-katoda sejauh 200 mm, waktu yang

dibutuhkan untuk mencapai ketebalan yang diinginkan adalah 6 jam. Sedangkan

percobaan kelima dengan jarak anoda-katoda sejauh 100 mm, waktu yang

dibutuhkan hanya 4 jam.

Jika jarak anoda-katoda sejauh 200 mm, ion chrome yang mencapai

katoda lebih sedikit karena dibutuhkan energi yang lebih besar agar ion chrome

dapat mencapai katoda yang berjarak 200 mm. Dengan demikian waktu yang

dibutuhkan untuk mencapai ketebalan lapisan yang diinginkan menjadi makin

lama. Dengan jarak anoda-katoda sejauh 100 mm, ion chrome yang mencapai

katoda lebih banyak karena energi yang dibutuhkan cukup untuk mencapai katoda

yang berjarak 100 mm. Dengan demikian waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

ketebalan lapisan yang diinginkan menjadi makin cepat.

Cara penggantungan material saat proses elektroplating juga

mempengaruhi produk dari elektroplating. Penggantungan material dengan cara

dililit akan menghasilkan lapisan yang bergelombang. Permukaan material yang

berada dekat dengan lilitan mempunyai lapisan lebih tipis dibandingkan

permukaan yang jauh dari lilitan. Hal tersebut terjadi karena ion chrome lebih

banyak menempel pada kawat tembaga yang mempunyai konduktivitas yang baik

31

daripada material yang digunakan dalam penelitian. Ion chrome yang seharusnya

menempel pada material uji justru menempel pada kawat tembaga. Oleh karena

itu, lapisan pada kawat tembaga lebih tebal dibandingkan lapisan pada material.

Hal serupa juga terjadi pada perlakuan penggantungan material dengan

cara digantung. Karena permukaan material yang dekat dengan kawat tembaga

hanya di lubang gantung, maka lapisan yang tipis hanya terjadi pada daerah

tersebut. Permukaan selain di dekat lubang gantung, mempunyai lapisan yang

tebal sehingga lapisan terlihat rata.

Berdasarkan analisa di atas, maka dapat diketahui faktor-faktor yang

mempengaruhi kualitas dan performa produk elektroplaiting, adalah sebagai

berikut :

1. Tingkat kehalusan material akan mempengaruhi performa benda hasil

elektroplating. Artinya, semakin halus material maka pembersihan dari

lemak, minyak dan kotoran dapat dicapai secara maksimal sehingga

chrome akan melekat dengan baik.

2. Kestabilan arus dipengaruhi oleh sumber arus yang digunakan. Jika

menggunakan aki, lapisan menjadi pecah-pecah, proses penambahan

ketebalan lapisan cenderung cepat, dan proses penebalan berhenti saat

arus pada aki telah habis. Jika menggunakan rectifier, proses penebalan

berlangsung stabil, hasil tidak pecah-pecah, dan proses penebalan

berlangsung selama rectifier menyala.

32

3. Lama proses elektroplating dipengaruhi oleh jarak antara anoda-katoda.

Dari percobaan dengan jarak 200 mm, ketebalan yang ingin dicapai

memerlukan waktu lama karena ion chrome yang mencapai katoda lebih

sedikit. Sedangkan dengan jarak 100 mm, ketebalan yang ingin dicapai

lebih cepat karena ion chrome yang mencapai katoda lebih banyak.

4. Kerataan dipengaruhi oleh cara pengaitan material saat proses

elektroplating. Pengaitan material dengan cara dililit menyebabkan

permukaan material yang berada dekat dengan lilitan mempunyai lapisan

yang lebih tipis. Sedangkan pengaitan material dengan cara digantung,

akan menghasilkan lapisan yang tipis pada daerah sekitar lubang gantung

kawat tembaga.

4.2 Pengujian Kekerasan

Tabel 4.1 Hasil uji kekerasan

��

��

��

Dari tabel 4.1 dapat diketahui tidak ada perubahan kekerasan yang

signifikan dari material tanpa proses pelapisan hard chrome dibandingkan

material dengan proses pelapisan hard chrome. Hal ini terjadi karena proses

elektroplating hard chrome hanya membentuk lapisan yang tipis pada material uji.

33

Pada proses pengujian kekerasan Brinell, terjadi crack saat dilakukan

penekanan oleh indentor sehingga merusak lapisan hard chrome yang ada dan

menembus ke permukaan material awal. Jadi, pengujian kekerasan Brinell tidak

layak digunakan untuk produk elektroplating.

(1) (2)

Gambar 4.1 Material yang diuji kekerasan

Keterangan gambar:

1. Baja karbon rendah

2. Baja karbon rendah - hard chrome


Pengujian keausan material dilakukan di Laboratorium Bahan Teknik

Universitas Gajah Mada.

Tabel 4.2 Hasil uji keausan

��

��

��

��

��

� ��

��

��

34

��

��

��

��

��

��

��

��

��

� � �

� ��

��

Gambar 4.2 Grafik peningkatan ketahanan aus

Dari grafik pada gambar 4.2 dapat diketahui baja yang terlapisi hard

chrome memiliki ketahanan aus yang lebih bagus daripada baja yang tidak

terlapisi hard chrome.

(1) (2) (3)

Gambar 4.3 Dokumentasi pengujian keausan

Keterangan gambar :

1. Piringan untuk menggesekan ke spesimen.

2. Seting pada mesin uji keausan.

3. Goresan setelah pengujian keausan.

35

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan:

1. Metode dan parameter yang tepat untuk proses hard chrome plating

yaitu:

a. Pembuatan material dengan proses pemesinan membuat lapisan hard

chrome menempel dengan baik.

b. Penggunaan rectifier sebagai sumber arus membuat hasil menjadi

stabil karena arus yang diberikan ke spesimen tidak segera habis

seperti jika menggunakan aki.

c. Jarak antara anoda-katoda sejauh 100 mm membuat proses

elektroplating lebih cepat.

d. Penggantungan material dengan cara digantung membuat lapisan

menjadi rata.

2. Lapisan hard chrome yang terbentuk pada lapisan ini sebesar 0,093 mm,

sehingga peningkatan kekerasan tidak dapat teramati dengan pengujian

kekerasan Brinell.

3. Material yang ketebalannya bertambah 0,093 mm dengan lapisan hard

chrome mampu meningkatkan ketahanan aus sebesar 20,04%

dibandingkan material tanpa lapisan hard chrome.

36

5.2 Saran

1. Untuk penelitian lebih lanjut, diharapkan ada penelitian tentang uji

kekerasan lapisan hard chrome pada material.

2. Pengontrolan pH dan konsentrasi larutan untuk elektroplating hard

chrome dilakukan secara berkala.

37

DAFTAR PUSTAKA

Huda, S. dan Purwanto, 2005, Teknologi Industri Elektroplating, Badan Penerbit

Universitas Diponegoro, Semarang.

Panduan Praktikum Ilmu Logam, Laboratorium Ilmu Logam, Jurusan Teknik

Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

Suroto, A., Sudibyo, B., Ilmu Logam dan Metalurgi, Akademi Teknik Mesin

Industri, Surakarta.

Yuwono,A.H., 2009, Buku Panduan Praktikum Karakteristik Material 1

Pengujian Merusak, Depertemen Metalurgi Dan Material, Fakultas

Teknik, Universitas Indonesia.

NN, http://www.scribd.com/doc/12322884/ebook-pelapisan-tambaga-nikel-krom ,

proses pelapisan elektroplating, diakses 05 Desember 2010.

38

LAMPIRAN

Voltmeter DC

Amperemeter DC

Aki (12V 100Ah)

39

Rectifier

Bak air sabun

Bak elektroplating chrome

40

Hasil analisa komposisi spesimen dari Laboratorium Logam Ceper

Hasil spectrum uji komposisi

hard chrome plating pada baja karbon rendah

Documents